Una reacción de radicales libres es cualquier reacción química que involucra radicales libres . Este tipo de reacción abunda en las reacciones orgánicas . Dos estudios pioneros sobre reacciones de radicales libres han sido el descubrimiento del radical trifenilmetilo por Moses Gomberg (1900) y el experimento del espejo de plomo [1] descrito por Friedrich Paneth en 1927. En este último experimento, el tetrametilplomo se descompone a temperaturas elevadas en radicales metilo. y plomo elemental en un tubo de cuarzo . Los radicales metilo gaseosos se transportan en un gas portador a otra parte de la cámara, donde reaccionan con el plomo en una película especular que desaparece lentamente.
Cuando las reacciones radicalarias son parte de la síntesis orgánica, los radicales a menudo se generan a partir de iniciadores radicales como peróxidos o compuestos azobis. Muchas reacciones radicales son reacciones en cadena con un paso de iniciación de la cadena , un paso de propagación de la cadena y un paso de terminación de la cadena . Los inhibidores de reacción ralentizan una reacción radical y la desproporción radical es una reacción competitiva. Las reacciones radicalarias ocurren frecuentemente en la fase gaseosa, a menudo son iniciadas por la luz, rara vez están catalizadas por ácidos o bases y no dependen de la polaridad del medio de reacción. [2] Las reacciones también son similares ya sea en fase gaseosa o en fase de solución. [3]
La cinética química de una reacción radical depende de todas estas reacciones individuales. En estado estacionario, las concentraciones de las especies iniciadora (I . ) y terminal T . son negligentes y la tasa de iniciación y la tasa de terminación son iguales. La velocidad de reacción general se puede escribir como: [4]
con una dependencia de orden roto de 1,5 con respecto a la especie iniciadora.
La reactividad de diferentes compuestos frente a un determinado radical se mide en los llamados experimentos de competencia. Los compuestos que contienen enlaces carbono-hidrógeno reaccionan con radicales en el orden primario < secundario < terciario < bencilo < alilo, lo que refleja el orden en la energía de disociación del enlace C-H [4]
Muchos efectos estabilizadores pueden explicarse como efectos de resonancia , un efecto específico de los radicales es el efecto captodativo .
Los tipos de reacciones más importantes que involucran radicales libres son: [ cita necesaria ]
Los radicales libres pueden formarse por reacción fotoquímica y reacción de fisión térmica o por reacción de oxidación-reducción. Las reacciones específicas que involucran radicales libres son la combustión , la pirólisis y el craqueo . [5] Las reacciones de radicales libres también ocurren dentro y fuera de las células, son dañinas y han sido implicadas en una amplia gama de enfermedades humanas (ver ácido 13-hidroxioctadecadienoico , ácido 9-hidroxioctadecadienoico , especies reactivas de oxígeno y estrés oxidativo ). como muchas de las enfermedades asociadas con el envejecimiento (ver envejecimiento ). [6] [7] [8]
![{\displaystyle \ {\text{tasa}}=k_{\text{obs}}[I]^{3/2}\,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2d7469aa73ce024cef4f7dfb148339d6bb16253c)